Грузоподъемные и транспортные устройства Додонов (1004223), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Сигналы от датчиков индицируют положение звеньев, а скорость вычислнется на основании этих сигналов. Текущее положение манипулятора определяется в отношении известного (абсолютного) положения. Установка абсолютного положения (калибровка) производится с помощью потенпиометров и должна быть выполнена каждый раз после включения робота.
Техническая характервстика робота Грузоподъемность, кг . Число степеней подвижности Привод Точность позиционирования, мм . Скорость движения с максимальным грузом, и/с: по свободной траектории по прямолинейной траектории Рабочее пространство Для' обеспечения легкости программирования манипулятор имеет две системы координат: основную систему координат Х, 1', 2 0 центром в плече 3 манипулятора и систему координат инструмента 0 центром во фланце кисти Хт, 'г',, 2,.
Основная система координат неподвижна и используется, например, при обучении робота в ручном режиме. Система координат инструмента движется в кистью и также используется при выборе режима движения инструмента. 4.3.7. ПРИВОДЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ Современные промышленныв роботы оснащаются гидравлическими, пневматическими и электрическими приводами. В общем объеме мирового парка ПР около 50 % составляют роботы с пиевмоприводами, до 45 % роботы с гидравлическим или ' электрическим и пневмогидравлическим приводам. Однако в последние годы отмечается значительное увеличение производства; роботов а электрическим приводом.
Выбор типа привода зависит от ряда факторов, в частности ат назначения и условий эксплуатации ПР, грузоподъемности, вида системы управления, взрыва-пожарабезопасности и др. Главными требованиями для всех приводов являются: минимальные размеры при высокой мощности; возможность работы; в режиме автоматического управления; быстродействие (высокая, скорость) при высокой точности позиционирования, малая масса привода при высоком КПД; минимизация времеви торможения; легкость отключения и снятия прикладываемого усилия и сохранения положения исполнительных механизмов при команде «стоп», а также стабильность его характеристик, надежность и долговечность. Приводы ПР могут быть разомкнутыми и замкнутыми (следящими).
Гидравлический привод. По сравнению а электроприводом (ЭП) гидропривод (ГП) в системах автоматического управления имеет следующие преимущества: 1) высокое быстродействие, особенно при большом (более 15 МПа) давлении рабочей жидкости. Постоянная времени гидродвигателя в несколько раз меньше, чем у электродвигателя такой же мощности, из-за малого скольжения и небольшого момента инерции ротора; 2) большой коэффициент усиления мощности и по сравнению 0 пиевмоприводом (ПП) высокий КПД (да 60 %); 3) стабильность скорости при изменении нагрузки, коэффициент скольжения у объемного ГП в 20 — 30 раз меньше, чем у ЭП постоянного тока; легкая осуществимость бесступенчатого регулирования в широком диапазоне выходной скорости при высокой степени ее редукции и плавности хода; |78 г 7 Ф т Рнс.
136. Узел механизмов вмдвнження н перемещения еахвета ПР «Уннвер-30М» 4) малая масса на единицу развиваемой мощности, что способствует уменьшению линейных размеров привода; 5) применение гидропривадов и поворотных гидродвигателей, что часто исключает применение редукторов. Вместе с тем ГП обладает и рядом недостатков, к которым относятся прежде всего следующие: 1) сравнительно малая скорость передачи гидравлического импульса, которая при большой длине трубопроводов (более 2 м) может привести к значительным запаздываниям; необходимость удаления из жидкости пузырьков газа, иначе теряется основное достоинство ГП вЂ” несжимаемость рабочего тела; с удлинением магистралей на ГП также начинает сказываться податливость стенок трубопроводов; 2) зависимость объема жидкости от температуры окружающей среды, что вызывает непостоянство расхода и требует установки специальных расширительных бачков или систем термостатирования жидкости; 3) меньшая, чем у ЭП, гибкость проводки; трубопроводы как в производстве, так и при эксплуатации и ремонте более трудоемки, чем электрожгуты; 4) возможность утечки жидкости, особенно при высоком давлении.
Силовой следящий ГП роботов, как правило, имеет электрическое управление и электрические обратные связи, когда маломощная электрическая часть передает управляющие команды, а гидравлический привод выполняет функции силового исполнительного устройства. Применение ГП рационально для роботов грузоподъемностью свыше 40 — 60 кг. В этом случае сложность и повышенная трудоемкость их в изготовлении и эксплуатации окупается высокими техническими характеристиками, а также небольшими размерами и массой.
Примером робота с ГП может служить робот «Универсал-50м». На рис. 136 приведен узел механизмов выдвижения и перемещения захвата робота «Универсал-50м». К корпусу 1 прикреплены привод 2, дифференциальный редуктор 3 и переходной ре- 179 дуктор 4. Крутящий момент передается на два квадратных вала б и далее на дифференциальную головку б. От привода 8 выдвижения захвата 7 через реечно-зубчатую передачу момент передается на каретку 9, заставляя ее выдвигаться из корпуса 1. Грузоподъемность робота 50 кг, число степеней подвижности пять. Подача масла в гидросисгему осуществляется от гидропанели 10.
Робот оснащен механизмами поворота манипулятора вокруг вертикальной оси, поворота в вертикальной плоскости и выдвижения захвата. Использующиеся в приводах машины, преобразующие энергию потока жидкости в механическую энергию, с неограниченным вращательным движением выходного звена называют гидромоторами, а с движением выходного звена только в одном направлении — гидроцилиндрами. Мощность (кВт) для всех типов гидродвигателей /а/ = (1/7/60„ где р — давление в гидрасистече, ЫПа; Я вЂ” расход жидкости, л/мин, 17 = = 1О-ааа; а — частота вращения гидродввгателя.
аб/мнн; о — расход жидкости аа одни оборот двигателя. Для гидродвигателей т) = 0,75 ... 0,98. Первоначальные значения конструктивных параметров гидро- системы определяют по заданным максимальным значениям скоростей о (ш ) и нагрузке Р, (/г( ) звеньен робота. Для гидроцилиндров при конструктивно заданной полезной площади А„' поршня давление н гидросистеме р = Р /А .
Гидроцилиндры для роботов представляют собой гильзы из прецизионных труб и имеют резиновые уплотнения с фторопластовой накладкой, что: обеспечивает малое трение поршня и штока. Встроенные тормозныб устройства дают возможность реализовать режим торможения в конце хода штока. Цилиндры обеспечивают скорость перемещения до 1,5 м/с и ьоаботают на минеральных маслах вязкостью (0,12 ... 2,5) 10 а м /с в диапазоне температур 10 ... 50'С. Во избежание возникнонения вибрапий и автоколебаний длина хода штока гидропилиндра не должна превышать 18 — 20 диа-' метров.
При необходимом большем возвратно-поступательном перемещении лучше применять гидромотор и реечную передачу или передачу винт — гайка. Для гидромоторов необходимое рабо. ' чее давление и = М 2п/дн, где Маях — вращающий момент, Н и; он — удельная проиаводнтельноспа гидромотор а, сма/об. Для неполноповоротных двигателей необходимое рабочее давление 8М мах аЬ (11а — ба) где х — число пластин; Ь вЂ” ширина пластины, см; д и Ва — соответственно диаметр вала и диаметр внутренней полости мотора, м. О Рис. 137. Схема алектрогидравлнческого следящего привода серии ПЭГС Серийные гидросистемы для ПР спроектированы на давления 6,3 ...
21 МПа, отдельные гидродвигатели которых могут развивать вращающий момент до 6000 Н м. В настоящее время широкое распространение получили комплектные электрогидравлические приводы вращательного и поступательного движения с широким диапазоном регулирования скорости при постоянном крутящем моменте. Создана единая серия управляющей аппаратуры и унифицированных насосных станций для этих приводов. Электрогидравлическнй следящий привод серии ПЭГС (рис, 137, а) предназначен для обеспечения возвратио-поступательного линейного перемещения механизмов ПР по программе, задаваемой устройством ЧПУ в виде электрических сигналов напряжения и. Приводы укомплектовывают электромагнитным преобразователем ЭМП и встроенными датчиками обратной связи по скорости и положению.
Привод конструктивно представляет собой дифференциальный гидроцилиндр 2, на котором смонтированы дросселирующий распределитель 3 с электромагнитным управлением и блок 1 обратной связи. Электронное оборудование устройства управления приводом находится в отдельном блоке с автономным источником питания. Приводы выпускают тринад- 181 1 Г 5 5 Д Г г 11 Ф Ф У у Ф 5 е 1 обратного клапана, встроенного в штуцер 8, и регулируемого дросселя 13 в крышке 7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
